•Haz una clasificación cuantitativa de los bioelementos. R: Bioelementos primarios o principales: C, H, O, N Son los elementos mayoritarios de la materia viva, constituyen el 95% de la masa total. Las propiedades físico-químicas que los hacen idóneos son las siguientes 1.Forman entre ellos enlaces covalentes, compartiendo electrones 2.El carbono, nitrógeno y oxígeno, pueden compartir más de un par de electrones, formando enlaces dobles y triples, lo cual les dota de una gran versatilidad para el enlace químico 3.Son los elementos más ligeros con capacidad de formar enlace covalente, por lo que dichos enlaces son muy estables. 4.A causa de la configuración tetraédrica de los enlaces del carbono, los diferentes tipos de moléculas orgánicas tienen estructuras tridimensionales diferentes . Esta conformación espacial es responsable de la actividad biológica. 5.Las combinaciones del carbono con otros elementos, como el oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno, etc., permiten la aparición de una gran variedad de grupos funcionales que dan lugar a las diferentes familias de sustancias orgánicas . Estos presentan características físicas y químicas diferentes, y dan a las moléculas orgánicas propiedades específicas, lo que aumenta las posibilidades de cración de nuevas moléculas orgánicas por reacción entre los diferentes grupos. 6.Los enlaces entre los átomos de carbono pueden ser simples (C - C), dobles (C = C) o triples lo que permite que puedan formarse cadenas más o menos largas, lineales, ramificadas y anillos. Bioelementos secundarios S, P, Mg, Ca, Na, K, Cl Los encontramos formando parte de todos los seres vivos, y en una proporción del 4,5%. Azufre: Se encuentra en dos aminoácidos (cisteína y metionina) , presentes en todas las proteínas. También en algunas sustancias como el Coenzima A Fósforo: Forma parte de los nucleótidos, compuestos que forman los ácidos nucléicos. Forman parte de coenzimas y otras moléculas como fosfolípidos, sustancias fundamentales de las membranas celulares. También forma parte de los fosfatos, sales minerales abundantes en los seres vivos. Magnesio: Forma parte de la molécula de clorofila, y en forma iónica actúa como catalizador, junto con las enzimas , en muchas reacciones químicas del organismo. Calcio: Forma parte de los carbonatos de calcio de estructuras esqueléticas. En forma iónica interviene en la contracción muscular, coagulación sanguínea y transmisión del impulso nervioso. Sodio: Catión abundante en el medio extracelular; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular. Potasio: Catión más abundante en el interior de las células; necesario para la conducción nerviosa y la contracción muscular. Cloro: Anión más frecuente; necesario para mantener el balance de agua en la sangre y fluído intersticial. • Cita dos características que hagan del carbono un elemento idóneo para formar parte de las moléculas de los seres vivos. R:1. el carbono es la molecula base de la cual parte toda la quimica organica, esto se debe a sus propiedades quimicas en cuanto a electronegatividad, valencias, etc • Moléculas de agua oleObject1 -- R: se dice que las moléculas de agua son neutras en la teoría por que directamente. por que las cargas negativas del oxigeno que cancelan con las de los Hidrógenos. ? Por qué se dice que en teoría el agua es una molécula neutra y en la práctica no ?.. es a partir del carbono que se constituyen cada una de estas moleculas. proteinas y grasas (por eso se llama quiica organica). 2.en el organismo es pues la base de los carbohidratos. después en la vida real no es neutra. por que tiene polos + y polos -. nunca esta conmletamente neutra.. osea son "neutras" propiamente dicho. en fin. una proteina esta hecha de aminoacidos y estos a su vez de una formula similar C5H7O3N2 por poner un ejemplo mientras que una grasa sera C12H24O6 neuroransmisores peptidicos. estos puentes son relaciones entre moleculas de agua ... por ejemplo. si no que se diferencian estos polos de los que hable al principio. esto es una de las características del agua de poder formar los puentes de hidrogeno.. es por esta interaccion que se puede decir que las moleculas de agua no son neutras. no tienen carga.. • Explica por qué la molécula de agua se considera un dipolo. P y S de otras moléculas. mas específicamente entre los hidrógenos de una molecula y los .. O.etc etc.. todo tiene carbono en resumne es la base estructural sobre la cual se forman todas las moleculas que componen a un ser vivo incluyendo al hombre Haz un esquema de la molécula de H2O . . N. hormonas esteroideas. un carbohidrato comun tiene C6H12O6. otra fundamentacion es por que cuando vos tenes una molecula de agua. tanto en el estado puro como en el estado de disolvente es disociada en iones llamados hidronio: H+ e hidroxilo: OH- oleObject2 Donde aq significa acuoso. Por ello se dice que es un dipolo. se puede combinar con una nueva constante Kw: . ya que un sector o polo de la molec tiene carga parcial neg (el polo del o) y otro sector o polo tiene carga parcial positiv (el polo de los H). • Haz un esquema que indique como se disocia la molécula de H2O. Esta disociación. sino que se forma un angulo entre el O y los dos H. después ocurre en ambas direcciones a la misma velocidad. Por ello. al atarer la nube electronica con mas fuerza. en dirección a la derecha ocurre únicamente hasta que el equilibrio se alcanza. es decir. La ecuación se puede escribir igual que la de cualquier disociación: oleObject3 Siendo Kc la constante de disociación del agua. El agua. Aproximadamente una de cada 500 millones de moléculas de agua se disocia. Al mismo tiempo cada H queda con una deficiencia en electrones (ya que estos se han desplazad sobre el O) quedandoles una caraga parcial POSITIVA. El hecho de que esten en angulo y NO en linea recta. El O es mucho mas electronegativo que los H.R: Una molecula de agua esta formada por dos H unidos a un Oxigeno (H2O). las disoluciones acuosas dependen del equilibrio de la disociación del agua. el oxigeno posee una carga parcial NEGATIVA. Los tres atomos no estan en la misma linea. R: Las propiedades de las disoluciones dependen del equilibrio del solvente. que el O tiene mas fuerza para atraer los electrones de los enlaces dentro de la molecula. debido a que la disociación es prácticamente siempre la misma. permite que quede una carga neta negativa en un extremo de la molec y otra positiva en el extremo de los H sin que se anulen o compensen mutuamente. por eso decimos que es el disolvente universal. los huesos en las articulaciones). primero hay que romper los puentes y posteriormente dotar a las moléculas de agua de la suficiente energía cinética para pasar de la fase líquida a la gaseosa. Esta propiedad. En el caso de las disoluciones iónicas los iones de las sales son atraídos por los dipolos del agua. El agua puede absorber grandes cantidades de "calor" que utiliza para romper los puentes de hidrógeno por lo que la temperatura se eleva muy lentamente. quedando "atrapados" y recubiertos de moléculas de agua en forma de iones hidratados o solvatados. • Haz una relación de las propiedades de la molécula de agua. Para evaporar el agua. • • Actúa como lubrificante permitiendo los desplazamientos de órganos (por ejemplo. tal vez la más importante para la vida. También esta propiedad está en relación con los puentes de hidrógeno que se forman entre las moléculas de agua. • Gran calor específico. Esto permite que el citoplasma acuoso sirva de protección ante los cambios de temperatura. también los puentes de hidrógeno son los responsables de esta propiedad. Facilita las reacciones químicas del metabolismo y actúa como reactivo químico produciendo hidrataciones.oleObject4 • • Comenta tres reacciones biológicas en las que el agua actué como reactivo. Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas. Para sus características térmicas (elevadas calor específica y calor de vaporización) actúa como amortiguador térmico. La capacidad disolvente es la responsable de que sea el medio donde ocurren las reacciones del metabolismo. . y favorece el mantenimiento de la temperatura de los seres vivos frente los cambios exteriores. • Elevado calor de vaporización. formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Sirve el mismo razonamiento. se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno. Al no poder comprimirse puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático. • Elevada fuerza de cohesión. • Acción disolvente El agua es el líquido que más sustancias disuelve. Así se mantiene la temperatura constante. hidrólisis y reacciones de oxidación-reducción (redox). En el caso de la célula vegetal. No estallarían (hemolisis)sino que reducirían considerablemente su tamaño y forma pudiéndose hacer no funcionales.Para evaporar un gramo de agua se precisan 540 calorías. • Explica y pon las reacciones necesarias para ver como se solucionaría un aumento en la alcalinidad de nuestro medio interno. el medio hipertónico y el hipotónico es el equivalente a la célula animal. Es el proceso contrario a la neutralización. descomposición por medio del agua. *en el caso de la célula vegetal se liberarían por osmosis grandes cantidades de agua al medio hipertónico (agua salada) Al inyectar agua destilada lo que pasa es que al entrar al organismo se desequilibra por que las células tienen ciertas concentraciones de sales y dependiendo de esto las células se pueden hinchar y reventar o se pueden deshidratar pero en los dos casos mueren y si la inyectas seria doloroso por eso. La palabra Hidrólisis significa literalmente. conjugada de un ácido o base débil. R: La concentración en sales de agua marina seria el medio hipertónico. En este caso el agua de los glóbulos rojos pasaría al medio hipertónico intentando reducir estas diferencias de salinidad. a una temperatura de 20º C y presión de 1 atmósfera. irrevesible diferencia No es más que la distribución homogénea de las partículas en un disolvente. • Indica las semejanzas y diferencias entre difusión. Haz un esquema en el que se vea como la molécula de agua disocia a una R: conocemos como hidrólisis al proceso en el cual una molécula de agua reacciona con un o más iones de una sal. las soluciones inyectables son esterilizadas. esto es posible en gran medida a la alta cantidad de agua que permite retener en el medio intracelular la pared celular de las células vegetales. es decir ocurriría lo mismo que cuando regamos una planta con agua salada( se mustia debido a q sus células han reducido mas de la cuenta su tamaño) ya que las células vegetales necesitan una mayor turgencia que las animales. y por tanto los glóbulos rojos serían el medio hipotónico. si hablamos de una membrana permeable puede haber paso de partículas y disolvente. siempre también a favor del gradiente de .9% de sal a estas soluciones les dicen soluciones salinas o fisiológicas ya que tienen la concentración de sales para que no cause ningún efecto las células. • sal. pero en este caso la célula sufriría la denominada plasmólisis. concepto Difusión Proceso físico. a demás deben de tener una concentración de 0. ya que ésta contiene una concentración en sales mayor que la de los globulosa rojos. diálisis y ósmosis. ?y básicas?. Diálisis sin gasto de energía La membrana será atravesada por el propio disolvente y partículas de pequeñas de bajo peso molecular. Razónalo • el agua pasaría de la solución B a la solución A.0 limonada 4. pH Disolución 4 vino 3 limonada 2.?El agua se difundirá desde la solución A hasta la B. de otra disolución de sulfato de cobre al 5%(disolución B).8 coca cola 3. • Señala alguna función específica de los cationes de Na+ y K+. o lo que el lo mismo de la disolución hipotónica a la hipertónica hasta que ambas disoluciones sean isotónicas. 2.8 coca-cola 7 leche 8.5 vinagre 2. osmosis Difusión compleja E l paso de disolvente Sin gasto de energía de la disolución mas Se da en el agua diluida a la más concentrada con el fin de equiparar el equilibrio entre ambas concentraciones. movimiento que se realizará a favor del gradiente de concentración.5 vinagre 2. es decir. de la menos concentrada a la más concentrada.2 agua de mar 7. es la conducción del impulso nervioso Si tenemos una disolución de sulfato de cobre al 10%. o desde la B hasta la A?.(disolución A) separada por una membrana semipermeable .0 vino • ?Existen algunas disoluciones neutras?.concentración. Si es asi. reduciendo así el gradiente de presión osmótica hasta llegar al equilibrio. • El siguiente cuadro indica el pH de las disoluciones.5 gel de baño ?Qué disoluciones son ácidas?. es decir de la más concentrada a la menos concentrada. Indícalas de mayor a menor grado de acidez. ?cuáles?: . . y en la membrana en forma de fosfolípidos. • Cuanto más activo es un órgano más hidratado está y viceversa verdadero En los ejercicios dinámicos (isotónicos) aumenta la precarga y por lo tanto aumenta el volumen minuto cardíaco.2 agua de mar 7. El fósforo es un elemento que se puede encontrar en las estructuras del ADN de los organismos. es decir. en valores de pH sea más o menos constante y próxima a la neutralidad. y en ellos intervienen de forma fundamental las sales minerales.2 agua de mar . a Esa temperatura (3. pues al transferirse un ión fosfato a una molécula de ADP se origina una molécula de ATP. sobre todo en los ácidos nucleicos ARN y AND. El fósforo es uno de los elementos más importantes para los sistemas biológicos ya que forma parte de moléculas tan importantes como los ácidos nucleicos (AND. Si. Sin embargo. en las reacciones del metabolismo se están liberando productos tanto ácidos como básicos que tenderían a variar dicha neutralidad si no fuera por unos mecanismos químicos que se oponen automáticamente a las variaciones de pH.5 gel de baño neutra 7.ARN). por eso puede flotar. el ATP y otros compuestos fosforados.basica 8.5 vinagre 2. pH=7. los cuales no se pueden realizar sin ciertos compuestos en base a fósforo. como otros procesos químicos de los seres vivos. Lo más frecuente es que el pH tienda a desplazarse hacia el lado ácido 19. • Los iones minerales ayudan a mantener el pH de los líquidos biológicos. rica en energía fácilmente transportable. pH Disolución 4 vino 3 limonada 2.. y el corazón se va dilatando • El agua alcanza su máxima densidad al convertirse en hielo Falso. Además juega un papel especial en el metabolismo energético de los seres vivos. Hay grandes cantidades de fósforo contenido en el organismo. Estos mecanismos se denominan sistemas amortiguadores o sistemas tampón. El siguiente cuadro indica el pH de las disoluciones. alcanza su maximo valor a 4°C. y los procesos de la fotosíntesis de las plantas.8 coca-cola 7 leche 8.0 leche • Señala de forma razonada si son verdaderas o falsas las siguientes expresiones: • El fósforo es imprescindible para la vida animal y vegetal El fósforo es un elemento esencial para los seres vivos.8 °C) representa un punto de inflexión y es cuando alcanza su máxima densidad De hecho la densidad del hielo es menor a la del agua. 99980 y al congelarse desciende bruscamente hacia 0. y básicas? Si es así. y siendo su posición contigua en el sistema periódico. los glúcidos y los cationes disueltos en el medio externo. Ello se traduce en que la fuerza de los enlaces del silicio es comparativamente menor. Verdadera Los iones minerales Mantienen en el cuerpo el PH.8). es decir. particularmente lo es el enlace Si-Si (cuya energía de enlace es aproximadamente la mitad de la del enlace C ð C). Forman parte de los huesos y dientes de los animales. El contenido de agua de la capa córnea superior se encuentra en la piel joven entre el 10 y el 20% del contenido total de agua del organismo. por tanto.2) y gel de baño (pH 7. qué propiedades del carbono han hecho que se seleccione en el proceso de evolución frente al silicio? Propiedades del carbono: La existencia en el silicio de ocho electrones internos adicionales respecto del carbono hace que los electrones externos o de valencia responsables del enlace químico estén más alejados del núcleo y. la coca cola (pH 2. • Cuanto más activo es un órgano más hidratado está y viceversa verdadero La piel es un órgano metabólicamente activo que para mantener su elasticidad y conservar la integridad de su función de barrera necesita el agua como componente esencial.9168. que es la densidad del hielo a 0°. Y en la turgesecencia. El cuerpo humano funciona mejor en pH 7. • Siendo el SILICIO unas 146 veces más abundante en la corteza terrestre que el CARBONO. Las disoluciones que son ácidas de mayor a menor grado de acidez son: el vinagre (pH 2. ¿Qué disoluciones son ácidas? Indícalas de mayor a menor grado de acidez. lo que le convierte en más reactivo. • . Razónalo.4 de la sangre y cloruro de sodio de electrolitos ayuda a mantener la sangre pH aunque el hígado y los riñones están trabajando para mantener el equilibrio de pH.5 gel de baño 20.5). ¿cuáles?: Sí la leche es una disolución neutra (pH 7) y las disoluciones básicas son el agua de mar (pH 8. atraídos por él más débilmente. la limonada (pH 3) y el vino (pH 4) ¿Existen algunas disoluciones neutras?.5) • Señala de forma razonada si son verdaderas o falsas las siguientes expresiones: • El fósforo es imprescindible para la vida animal y vegetal Verdadera El fósforo es un componente esencial de los organismos. Quienes influyen más en la plasmólisis de una célula vegetal. A partir de 4° no sólo se dilata cuando la temperatura se eleva. • Los iones minerales ayudan a mantener el pH de los líquidos biológicos. pero una dieta deficiente puede provocar el cuerpo para convertirse en un pH ligeramente ácido. sino también cuando se enfría hasta 0°: a esta temperatura su densidad es 0. • El agua alcanza su máxima densidad al convertirse en hielo Falso A 4° la densidad del agua es máxima. menos estable químicamente.7. Forma parte de los ácidos nucleícos (ADN y ARN). tejido y especie vegetal. por lo tanto los cationes disueltos en el exterior también influyen en la turgesecencia. Si se elimina la pared celular de un tejido vegetal por procesos enzimáticos. Entonces tendrás un asado perfectamente duro y seco .4-glucanasas rompen al azar los enlaces internos de la molécula en las regiones amorfas. a este fenómeno se le conoce como plasmólisis y tiene lugar porque la solución de ClNa por ejemplo (cationes externos) es hipertónica en relación con el jugo vacuolar. ya que las vacuolas se retraen. la célula absorbe el agua acumulándose en la vacuola. La constitución molecular y estructural precisa de la pared celular. en base al peso seco. Ahora los glúcidos también tienen estos efectos. las que a su vez existen en una multiplicidad de formas para llevar a cabo la hidrólisis total de la celulosa. depende del tipo de célula. Las exo-ß-1. producen un rápido decremento en la longitud de la cadena y un lento incremento de los grupos reductores libres. y en general a toda la carne. no conviene salarla hasta qué esté dorada Simplemente porque la sal es atrapa la humedad. además deben de tener una concentración de 0. por lo menos.en la plasmólisis influyen más los cationes disueltos en el medio externo. dando como resultado un incremento rápido en los azúcares o grupos reductores y poco cambio en el tamaño del polímero.9% de sal a estas soluciones les dicen soluciones salinas o fisiológicas ya que tienen la concentración de sales para que no cause ningún efecto las células. Finalmente la ß-glucosidasa hidroliza la celobiosa producida por las actividades anteriores. una pared celular primaria típica. las soluciones inyectables son esterilizadas. Por qué: Al inyectar agua destilada lo que pasa es que al entrar al organismo se desequilibra por que las células tienen ciertas concentraciones de sales y dependiendo de esto las células se pueden hinchar y reventar o se pueden deshidratar pero en los dos casos mueren y seria doloroso por eso. en este caso la célula está turgente. en un proceso enzimático por celulasas. 35 % de pectina y 5-10 % de proteínas (extensinas y lectinas). para degradar esta pared. • Qué ocurriría si se inyectase a una persona agua destilada. ahora bien el término celulasas involucra un complejo de. Qué ocurrirá con las células en un tejido vegetal así tratado. la sal atrapará la humedad de la carne. la diferencia ésta en la concentración de los cationes en el medio exterior frente a los cationes del medio interior. las células quedarán con la membrana plasmática únicamente. es hipotónico en relación al jugo vacuolar. dando como producto final la glucosa. Si la salas antes de que esté "sellada". de una dicotiledónea por ejemplo está formada por 25-30 % de celulosa. pectinasas. debido a esto sale agua hasta alcanzar la isotonía. tres actividades diferentes. 15-25 % de hemicelulosa. la que por efecto del calor de las brasas se evaporará. Se darán fenómenos de turgesecencia. arrastrando consigo al citoplasma. que al dilatarse lleva al citoplasma contra la pared celular.4glucanasas remueven unidades de glucosa o celobiosa a partir del extremo libre no reductor de la cadena de celulosa. El hecho de que el citoplasma esté pegado a la pared es debido al medio exterior. Ahora bien estas enzimas son producidas por hongos y se usan en la industria. • • Por qué a un filete. De esta manera las endoß1.